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Scratch: Pong

Genereller Kursablauf

Unsere Kurse laufen nach dem Schema ab, das auf den folgenden Bildern dargestellt ist. Da wir mit Schulen arbeiten und es in Schulen trotz guter Absprachen im Vorfeld am Kurstag zu unvorhergesehenen Schwierigkeiten kommen kann, kann es in den Kursen immer mal Abweichungen vom Ablauf geben. Dies hängt meistens von den folgenden Faktoren ab:

Anzahl der Pausen: Das hängt von der Schule ab, dies teilt die Team Inspiress oder der Team Inspirer am Anfang des Kurses mit.
Technik der Schule: Leider haben wir immer wieder technische Probleme auf Seiten der Schulen. Daher wird häufig der Ablaufplan "durchgerüttelt".
Vorwissen der Schüler*innen: Dies versuchen wir über das Kahoot und das "Alle, die"-Spiel zu diagnostizieren, um grob einzuschätzen, wie viel Erfahrungen die Schüler*innen haben.
Engagement und Rolle der Lehrkraft: Je engagierter die Lehrkraft im Klassenraum, desto erfolgreicher der Kurs.

Programmieren 1 "WE INSPIRE"
Hier geht es darum, dass ihr als Inspiress oder Inspirer in das Programmieren einführt und die Basics erklärt.

Programmieren 2 "INSPIRE ME"
Im zweiten Programmierteil sind die Rollen sozusagen vertauscht. Denn jetzt kommt der proaktive Teil aus Sicht der Schülerinnen und Schüler. Nun sind diese an der Reihe und inspirieren sozusagen dich als Inspir*ess! Du hilfst, begeisterst und inspirierst aber natürlich entsprechen auf deine Art und Weise weiter.

Kursziele und Hinweise

Kursziele

Verständnis schaffen: Wo spielt Programmieren im Alltag eine Rolle? Welches Mindset verkörpern Programmier*innen?
Selbst probieren: Einblicke ins praktische Programmieren durch Programmieren eines Spiels oder einer Webseite geben
Fragen stellen: Berufsorientierung mit euch als Expert*innen aus der IT-Branche

Drei letzte Tipps

Denkt immer daran: Uns geht es um die Haltung "WE INSPIRE". Wie das bei euch konkret aussieht, ist euch überlassen. Haben die Teilnehmenden Lust, mit euch etwas länger über Roboter zu reden? Macht das gerne.
Lasst die Teilnehmenden auch bewusst Fehler machen und helft dabei herauszufinden, wieso ihr Ansatz nicht funktioniert.
Dieses Konzept ist unser Vorschlag, wie man Kinder und Jugendliche begeistern könnte. Seht es also als groben Leitfaden und weniger als festen Lehrplan, der von oben nach unten durchgearbeitet werden muss.

Feedback und Fragen immer an kurskonzepte@hacker-school.de oder einfach hier links neben den Text klicken.

Entwicklungsumgebung

Wir arbeiten während des Kurses mit dem Online-Editor von Scratch → https://scratch.mit.edu/projects/editor
Scratch ist eine graphische Programmiersprache des MIT, die es besonders einfach macht, eigene kleine Spiele zu entwickeln.
Der Online Editor funktioniert ohne Account, wir können also sofort loslegen. Wenn man trotzdem Projekte speichern möchte, muss man sich entweder einen Account erstellen oder über Datei > Auf deinem Computer speichern die Datei speichern.

Kennenlernen

~5 Minuten

Vorstellungsrunde mit Programmiererfahrung/Motivation

Ihr stellt euch vor und erzählt, wie ihr zur Hacker School und zum Coden gekommen seid.
Nun die Teilnehmer:

Wie heißt Du? (Achtet darauf, dass die Kinder sich nur mit Vornamen vorstellen – Datenschutz.)
Warum bist Du hier?
Hast Du schon mal programmiert?
Was willst Du lernen?

Wir programmieren Pong: Intro

In diesem Teil richten wir uns nach dem Pong-Tutorial auf der Seite https://scratch.mit.edu/projects/editor. Ihr findet es über Tutorien > Pong-Spiel.
Dieser Teil ist relativ eng angeleitet. Teilt euren Bildschirm, programmiert vor und lasst den Teilnehmenden danach Zeit, euch nachzuprogrammieren und auch eigene Ideen und Ansätze auszuprobieren.
Unser Programm besteht am Ende aus drei Gegenständen: Ball, Paddle und Linie. Im Weiteren werden diese Teile einzeln programmiert.

Teilt euren Bildschirm und zeigt ihnen dieses Beispiel-Spiel, damit sich die Teilnehmenden gut vorstellen können, woran wir die nächste Zeit arbeiten werden.
Lasst sie kurz überlegen, wie sie selbst dieses Spiel modifizieren können und welche ästhetischen Aspekte sie gerne ändern möchten.
Die Teilnehmenden sollen explizit dazu angeregt werden, kreativ zu werden, was die Wahl von Hintergrund und Kostümen angeht.

Jetzt bekommen die Teilnehmenden den Link für den Online Editor: https://scratch.mit.edu/projects/editor
Bei Scratch ist es für die Teilnehmenden vor allem wichtig, viel selbst auszuprobieren, da sie nur so die Konzepte richtig begreifen. Es geht also weniger darum, den von uns vorgeschlagenen Code genau so nachher auf den Bildschirmen der Teilnehmenden zu sehen, sondern darum, grundlegende Konzepte anhand dieses Codes zu erlernen.
Fangt daher gerne damit an, gemeinsam mit der Webseite zu experimentieren und erklärt währenddessen, was ihr gerade macht.
Gebt ihnen immer genug Zeit, selbst Dinge auszuprobieren und mit ihrem Projekt herumzuspielen.
Achtet darauf, dass alle die Seite geöffnet haben, bevor ihr weitermacht.

Programmieren Teil 1: WE INSPIRE

~75 Minuten

Eigene Kostüme, eigener Hintergrund

Lasst die Teilnehmenden in ihrem eigenen Editor einen eigenen Hintergrund wählen.
Dies geht unten rechts unter Bühnenbild wählen.

Nun sollen die Teilnehmenden ihren Ball anpassen.
Dafür gehen sie unten rechts auf Figur wählen und wählen eine neue Figur aus.
Die Katze, die standardmäßig auf der Bühne erscheint, kann gelöscht werden.
Wählt einen Ball aus.

Funktionen aufrufen

Jeder Code in Scratch braucht einen Auslöser/ein Event (zB. Klick, grüne Flagge, Berührung)
Beispiele aus dem echten Leben wären: Youtube - Play Button; Ampel - Knopf drücken; intelligente Rolladen - Uhrzeit
Unser “Startereignis” in Scratch ist der Klick auf die grüne Flagge oben links über dem Bühnenbild.

Fügt den Wenn grüne Flagge angeklickt wird-Block hinzu. Code, den wir nun an den diesen Block anheften, wird ausgeführt, sobald die grüne Flagge gedrückt wird.

Bewegung

(Ball)

Fügt als nächstes Bewegungen hinzu. Zeigt ihnen dafür den gehe 10er Schritt-Block.
Lasst die Kinder ausprobieren, ob sie es hinbekommen, dass der Ball sich ein bisschen nach rechts bewegt.

Schleifen

(Ball)

Um nicht die ganze Zeit klicken zu müssen, können wir Schleifen verwenden. Da es (noch) keine Endbedingung für unser Spiel gibt, erstellen wir eine Endlosschleife um den Bewegungsblock.

Lasst die Teilnehmenden den Code ausführen. Der Ball schießt plötzlich nach rechts an den Rand und bewegt sich dann gar nicht mehr. Woran liegt das? Wie könnten wir das ändern? Mögliche Fragen an die Kinder:

Wie hätten wir gerne, dass der Ball sich verhält?
Wann sollte der Ball seine Richtung ändern?
In welche Richtung sollte der Ball sich dann bewegen?

If-Bedingungen

(Ball)

Manche Programmteile wollen wir nur unter bestimmten Bedingungen ausführen. (Im echten Leben: "Wenn es regnet, ziehe ich eine Regenjacke an, sonst nicht.")
In unserem Fall: Wenn der Ball die Wand berührt, dann (...) pralle vom Rand ab.
Fügt folgenden Code zu eurem Programm hinzu:

Hier ist ein guter Zeitpunkt, um auf die verschiedenen Kategorien (Farben) von Bausteinen einzugehen. Fragt, wo die Teilnehmenden verschiedene Bausteine vermuten würden, um frühzeitig ein Verständnis für die Struktur der Seite zu vermitteln.

Bewegung

(Paddle)

Fügt ein Paddle hinzu (unten rechts: neue Figur hinzufügen). Der*die Spieler*in bewegt nachher das Paddle, damit der Ball nicht den Boden berührt. Um das Paddle zu programmieren, muss man dieses unten auswählen. Im Programmierfeld rechts oben sieht man das Bild des Gegenstandes, den man gerade programmiert.

Da wir das Paddle mit der Maus steuern wollen, setzen wir die x-Position des Paddles auf die x-Koordinate unserer Maus.
Verwendet dafür folgenden Code:

Interaktion zwischen Objekten

(Ball)

Bisher fliegt der Ball durch das Paddle hindurch. Der Ball und das Paddle interagieren nicht miteinander.
Fügt folgenden Code zu dem Ball hinzu und erklärt jeden Baustein:

Endbedingung

(Linie)

Nun fehlt dem Spiel nur noch eines: Ein Ende.
Bisher passiert nichts, wenn der Ball den unteren Rand berührt. Das wollen wir ändern.
Dafür fügen wir am unteren Rand eine Linie hinzu (auch bei Figuren zu finden).
Genau wie bei dem Paddle müssen wir jetzt für die Linie Code schreiben.

Ab hier funktioniert das Spiel grundsätzlich. Bevor die Teilnehmenden komplett frei arbeiten, bietet es sich an, noch zwei kleine Erweiterungen vorzunehmen.

Korrektes Abprallen

(Ball)

Hierfür muss man ein bisschen mit den Einfalls- und Ausfallswinkeln herumüberlegen.

Der Ball soll beim Abprallen die Richtung umkehren (drehe dich um 180)
Aber er sollte nicht in dieselbe Richtung zurückfliegen - da wir hier eine “richtige” Physik möchten wir, dass Einfallswinkel = Ausfallswinkel gilt. Um das zu implementieren, machen wir uns die Variable Richtung (in der Skizze alpha) zunutze. (- 2 * Richtung)
Um das Spiel interessanter zu machen, soll sich die Richtung zusätzlich um eine Zufallszahl variabel verändern.

Spawnen

(Ball)

Damit der Ball immer an einem festen Punkt startet, kann man den folgenden Block vor der Endlosschleife im Ball hinzufügen:

Programmieren Teil 2: INSPIRE ME

~75 Minuten

Mögliche Erweiterungen

Ab hier könnt ihr die Teilnehmenden komplett frei arbeiten lassen, und sie hauptsächlich dabei unterstützen, ihre eigenen Ideen umzusetzen.
Als Erstes können die Teilnehmenden noch einmal mit Kostümen, Hintergründen, Geschwindigkeit, Farben o.Ä. herumspielen. Das lockert die Atmosphäre auf und sorgt für schnellere Erfolgserlebnisse.

Game Over

(Erweiterungen: GameOver-Figur)

Nun wollen wir ein Game Over Screen erstellen. Hierfür muss man zu allererst den Code der vorhanden Figur ergänzen.

Im Skript der Linie muss folgendes ergänzt werden:

Jetzt brauchen wir eine weitere Figur mit dem Schriftzug "Game Over"

In dieser Figur fügen wir als Skript folgende Blöcke ein:

Start / Restart

(Erweiterungen: Start/Restart-Figur)

Nun wollen wir ein Start/Restart Screen erstellen. Hierfür brauchen wir eine weitere Figur mit dem Schriftzug "Start".

Im Skript vom Start-Button senden wir, sobald er angeklickt wird, eine neue Nachricht “StartGame”.

Jetzt müssen wir noch die anderen Objekte so anpassen, dass sie auf die "Start Game"-Nachricht reagieren. Das machen wir, indem wir Wenn Flage angeklickt wird mit Wenn ich "Start Game" empfange ersetzen.

Von hier aus lässt sich dann relativ einfach ein weiterer, praktischer Button hinzufügen, nämlich ein Restart-Button:
Dafür erstellen wir wieder eine neue Figur.

Der Restart-Button zeigt sich, genau wie der GameOver-Button, erst wenn die Nachricht “GameOver” empfangen wird. Im Skript vom Start-Button senden wir, sobald er angeklickt wird, ebenfalls die Nachricht “StartGame”.

Score

(Erweiterungen: Ball/Paddle)

Um einen Score im Spiel einzufügen, müssen wir eine neue Variable anlegen. Wichtig hierbei ist, das diese aktiviert ist (Häckchen muss aktiviert sein, damit sie sichtbar ist.)

Bei unserer Ball-Skript mit muss nun der Score auf 0 gesetzt werden.

Im Skript des Balls müssen nun folgenden Blöcke ergänzt werden.

Highscore

(Erweiterungen: Ball)

Um einen Highscore im Spiel einzufügen müssen wir eine neue Variable anlegen. Wichtig hierbei ist, das diese aktiviert ist (Häckchen muss aktiviert sein, damit sie sichtbar ist.)

Damit der Highscore am Ende auch richtig angezeigt wird muss das Skript vom Ball ergänzt werden.

Highscore wird immer dann angepasst, wenn der Score nach dem Game Over größer ist als der aktuelle Highscore.

Sound

(Erweiterungen: Ball)

Um einen Sound an der passenden Position abzuspielen, beispielsweise wenn das Paddle berührt wird, verwende den Block

spiele Klang Pop ganz.

Multiplayer

(Erweiterungen: Ball/Paddle)

Das von euch programmierte Spiel lässt sich ganz einfach, mit ein paar Anpassungen, zu einem Multiplayer-Spiel umbauen. Hierfür fügen wir zunächst ein zweites Paddle und eine zweite Linie hinzu, welcher wir gegenüber von den ersten platzieren.

Für das Skript von Linie 2 können wir einfach das Skript von Linie kopieren.

Da wir nun zwei Paddles unabhängig voneinander steuern wollen, passen wir die Skripte für die Bewegung wie folgt an:

Jetzt müssen wir nur noch das Skript vom Ball anpassen. Hierfür kopieren wir den Teil, welcher auf die Berührung mit Paddle reagiert und passen ihn für Paddle2 an. Die Startposition des Balls passen wir so an, dass er mittig startet:

Hinweis zu Einfalls- & Ausfallswinkel

Wir arbeiten hier typischerweise anders als im Bild zu sehen nicht mehr mit dem Einfalls- und Ausfallswinkel, da es hier bei der zwei Spieler Variante momentan Probleme gibt.

Außerdem haben wir auch eine neue Variable score2 erstellt, welche wir für das Paddle2 benutzen. Dieser Score muss natürlich auch am Anfang zurückgesetzt werden und beim Highscore beachtet werden.

Berufsorientierung und Feedback

~30 Minuten

In eurer Gruppe:

~5 min

Wenn ihr eurer Gruppe am Ende noch Feedback geben wollt, dann nehmt euch gerne jetzt Zeit dafür.
Fragt nach, ob jemand (in der Abschlussrunde im großen Plenum) vorstellen möchte, was ihr so gemacht habt.

Im Plenum:

~25 min

Die Teilnehmenden, die möchten, stellen ihre Projekte vor
Die Berufsorientierung wird von der Team Inspiress oder dem Team Inspirer eingeleitet
Hier erzählt ihr in einem Gespräch mit dem Team Inspirer oder der Team Inspiress davon, wie ihr in die IT gekommen seid und was euch daran Spaß macht.
In unserem Inspirer Handbuch findet ihr noch weitere Tipps für eine spannende Berufsorientierung
(Wenn erwünscht, bekommt der*die Lehrer*in kurz das Wort)
Feedbacklinks werden von den Team-Inspirern geteilt

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